型钢生产工艺介绍课件－朱宝忠(共42页).ppt

1、安徽工业大学冶金与资源学院安徽工业大学冶金与资源学院 1.金属成型方法1铸造：2切削加工：包括车、刨、铣、磨、钻等；3焊接：4 金属压力加工轧制、锻造、冲压、拉拔、挤压。 2.2.金属压力加工的方法金属压力加工的方法 金属压力加工金属压力加工： 金属在受到外力作用并不破坏自身完整性的条件下，金属在受到外力作用并不破坏自身完整性的条件下，稳定改变其几何形状与尺寸，从而获得所需要的几何形状稳定改变其几何形状与尺寸，从而获得所需要的几何形状与尺寸的加工方法。与尺寸的加工方法。 金属压力加工的分类：金属压力加工的分类： 靠靠压力压力作用使金属产生塑性变形：作用使金属产生塑性变形：锻造、轧制、挤压锻造、

2、轧制、挤压； 靠靠拉力拉力作用使金属产生塑性变型：作用使金属产生塑性变型：拉拔、冲压拉拔、冲压等。等。 1轧制轧制 轧制的定义：轧制的定义： 金属在两个旋转的轧辊之间受到压缩金属在两个旋转的轧辊之间受到压缩而进行塑性变形的过程。金属可通过轧制而进行塑性变形的过程。金属可通过轧制获得一定形状、尺寸和性能。获得一定形状、尺寸和性能。 2锻造锻造 金属在锻锤或压力机上受到压缩而产生变形的过程。棒材、饼材、环材等自由锻造自由锻造模模 锻锻1锤头；锤头；2砧座；砧座；3锻件；锻件；4上模；上模；5下模下模3冲压冲压 金属板料在压力机冲头的作用下冲入凹模中的过程。各种杯形件和壳体等1冲头；冲头；2模子；模

3、子；3压圈；压圈；4 产品产品4拉拔拉拔 金属受前端的拉力作用使之从模孔中拉出的过程。型材、线材和管材5挤压挤压 金属在挤压缸中受推力的作用使之从模孔中挤出的金属在挤压缸中受推力的作用使之从模孔中挤出的过程。挤压可分为过程。挤压可分为正挤压正挤压和和反挤压反挤压。正挤压正挤压反挤压反挤压二二. 轧钢生产根本问题轧钢生产根本问题1.1.轧制钢材的品种及用途轧制钢材的品种及用途2.2.轧钢机轧钢机3.3.轧钢生产系统及工艺流程轧钢生产系统及工艺流程 根据钢材形状特征的不同，根据钢材形状特征的不同，可将钢材分为可将钢材分为型钢、线材、钢板、型钢、线材、钢板、带钢、钢管带钢、钢管及及特殊钢材特殊钢材等

4、等。1. 轧制钢材的品种及用途轧制钢材的品种及用途1型钢：型钢： 3035 全长具有一定断面形状和尺寸的实心钢全长具有一定断面形状和尺寸的实心钢材，称之为型钢。材，称之为型钢。 按其断面形状分：按其断面形状分： * 简单断面型钢方钢、圆钢、扁钢、简单断面型钢方钢、圆钢、扁钢、角钢等；角钢等； * 复杂断面型钢槽钢、工字钢、钢轨复杂断面型钢槽钢、工字钢、钢轨等。等。 按其用途分：按其用途分： * 常用型钢方钢、圆钢、扁钢、角钢、常用型钢方钢、圆钢、扁钢、角钢、槽钢、工字钢等；槽钢、工字钢等； * 特殊用途型钢钢轨、钢桩、球扁钢、特殊用途型钢钢轨、钢桩、球扁钢、窗框钢、汽车挡圈等。窗框钢、汽车挡圈

5、等。 按其生产方法分：按其生产方法分： * 轧制型钢、弯曲型钢、焊接型钢等。轧制型钢、弯曲型钢、焊接型钢等。 简单断面型钢简单断面型钢复杂断面型钢复杂断面型钢 2板带钢：板带钢： 5060以上以上 板带钢是一种宽度与厚度板带钢是一种宽度与厚度B/H值很大的扁平断面钢材。值很大的扁平断面钢材。1按制造方法分为热轧板带和冷轧板带；按制造方法分为热轧板带和冷轧板带；2按用途可分为锅炉板、桥梁板、造船板、汽车板、镀锡板、按用途可分为锅炉板、桥梁板、造船板、汽车板、镀锡板、电工钢板等；电工钢板等；3按产品厚度分为：按产品厚度分为： 厚板厚板: 热轧钢板，厚热轧钢板，厚4500mm或以上，宽至或以上，宽至

6、5000mm，长达长达25000mm以上成张供给；主要用于锅炉、造船、车辆、桥梁、以上成张供给；主要用于锅炉、造船、车辆、桥梁、槽罐、化工装置等。槽罐、化工装置等。 420mm，中板；，中板；2060mm，厚板；，厚板；60mm以上，特厚板。以上，特厚板。 薄板薄板 : 热轧、冷轧都可生产薄板，厚热轧、冷轧都可生产薄板，厚0.24mm，宽至，宽至2800mm，可剪成定尺或成卷供给。用于汽车、电机、变压器、，可剪成定尺或成卷供给。用于汽车、电机、变压器、仪表外壳、家用电器等。仪表外壳、家用电器等。 极薄带材极薄带材: 或者称箔材，属于冷轧产品，一般厚度为或者称箔材，属于冷轧产品，一般厚度为0.2

7、0.001mm或以下，宽度为或以下，宽度为20600mm，以带卷供给。用于精密，以带卷供给。用于精密仪器、电容器等。仪器、电容器等。 3钢管：钢管：816 但凡全长为中空断面且但凡全长为中空断面且长度与周长之比较大的钢材称长度与周长之比较大的钢材称为钢管。为钢管。 钢管规格用其外形尺寸钢管规格用其外形尺寸外径或边长和壁厚或内外径或边长和壁厚或内径表示。各种钢管的规格按径表示。各种钢管的规格按直径和壁厚的组合很多，其外直径和壁厚的组合很多，其外径最小可达径最小可达0.1mm，大至，大至4000mm；壁厚薄达；壁厚薄达0.01mm，厚至厚至100mm. 2. 2. 轧钢机轧钢机1轧钢机的根本组成：

8、轧钢机的根本组成： 轧制钢材的设备称为轧钢机。轧制钢材的设备称为轧钢机。 轧钢机由轧辊、工作机架、齿轮机座、联轧钢机由轧辊、工作机架、齿轮机座、联接轴和联轴节、主电机等组成。接轴和联轴节、主电机等组成。2 轧钢机的分类：轧钢机的分类：1按轧机的用途分类按轧机的用途分类初轧机：以轧辊直径大小命名，例如：初轧机：以轧辊直径大小命名，例如：1150初轧机；初轧机；型钢轧机：以轧辊直径或齿轮机座中的人字齿轮的节圆直型钢轧机：以轧辊直径或齿轮机座中的人字齿轮的节圆直径来表示，径来表示， 例如例如: 800轧机；轧机；板带钢轧机：以轧辊的辊身长度来表示，例如：板带钢轧机：以轧辊的辊身长度来表示，例如：17

9、00板带板带钢轧机；钢轧机；钢管轧机：以能轧钢管的最大外径来表示，例如：钢管轧机：以能轧钢管的最大外径来表示，例如：140轧管轧管机组；机组；特种轧机：轧制车轮、轮箍、钢球、齿轮、轴承环等。特种轧机：轧制车轮、轮箍、钢球、齿轮、轴承环等。2 2按轧辊的装配形式分类按轧辊的装配形式分类: :水平式轧机：轧辊水平放置的轧机，例如二辊轧水平式轧机：轧辊水平放置的轧机，例如二辊轧机、三辊机、三辊 轧机、四辊轧机、十轧机、四辊轧机、十六辊轧机等；六辊轧机等；立式轧机：轧辊垂直放置的轧机；立式轧机：轧辊垂直放置的轧机；万能轧机：工作机座中即布置水平辊又布置立辊万能轧机：工作机座中即布置水平辊又布置立辊的轧

10、机；的轧机；斜辊轧机：轧辊倾斜放置的轧机。斜辊轧机：轧辊倾斜放置的轧机。原料准备原料准备加热加热轧轧 制制精精 整整热处理热处理钢锭、钢钢锭、钢坯、连铸坯、连铸坯坯变形温度变形温度变形程度变形程度变形速度变形速度加热温度加热温度加热速度加热速度加热时间加热时间冷却、矫直、冷却、矫直、热处理、检查热处理、检查等工序等工序轧钢工艺流程轧钢工艺流程四四. 钢坯和型、线材生产钢坯和型、线材生产1.1.钢坯生产钢坯生产2.2.型钢生产型钢生产3.3.线材生产线材生产1.1.钢坯生产钢坯生产钢坯的钢坯的生产方法生产方法轧制法轧制法锻压法锻压法连铸法连铸法在初轧或开坯机上将钢锭在初轧或开坯机上将钢锭轧成各种

11、断面形状的钢坯，最早采用。轧成各种断面形状的钢坯，最早采用。用锻锤或水压机把钢锭用锻锤或水压机把钢锭锻制成各种钢坯，多用于合金钢坯上。锻制成各种钢坯，多用于合金钢坯上。采用采用连续铸造法连续铸造法直接把钢水浇铸成直接把钢水浇铸成各种断面形状和尺寸规格的钢坯。各种断面形状和尺寸规格的钢坯。初轧的工艺流程初轧的工艺流程钢锭钢锭均热均热初轧初轧火焰火焰清理清理剪切剪切冷却冷却钢坯钢坯精整精整板坯、大方坯板坯、大方坯小方坯小方坯剪剪切切钢坯钢坯轧制轧制2.2.型钢生产的工艺流程型钢生产的工艺流程坯坯料料加加热热轧轧制制切切断断切切断断冷冷却却热处理热处理检检查查捆捆扎扎出出厂厂清清理理矫矫直直精精 整

12、整3.3.线材生产线材生产原料原料准备准备称称重重装装料料加加热热粗粗轧轧剪剪头头中中轧轧剪剪头头预预精精轧轧剪剪头头精精轧轧水水冷冷吐吐丝丝空空冷冷集集卷卷检检验验包包装装称重称重挂牌挂牌卸卸卷卷入入库库生产工艺流程生产工艺流程四四. 板带材生产板带材生产1.1.中厚板生产中厚板生产2.2.热轧薄板带钢生产热轧薄板带钢生产3.3.冷轧板带钢生产冷轧板带钢生产1 1. .中厚板生产中厚板生产 我国现有中厚板轧机我国现有中厚板轧机2323套，其中宽厚板轧机套，其中宽厚板轧机3 3套，辊身长度套，辊身长度4m4m以上轧机仅以上轧机仅2 2套套。轧机规格及技轧机规格及技术装备水平与国外相比，差距较大

13、。术装备水平与国外相比，差距较大。 宝钢宝钢5m轧机采用世界最先进工艺与设备，试轧机采用世界最先进工艺与设备，试车成功。车成功。(3)(3)中中厚板生产的工艺流程厚板生产的工艺流程原料原料加热加热除鳞除鳞轧制轧制冷矫冷矫 冷床冷床热矫热矫层流冷却层流冷却冷床冷床剪切剪切喷印喷印包装包装轧制轧制 中厚板的轧制过程大致可分为中厚板的轧制过程大致可分为粗轧粗轧和和精轧。精轧。1 1全纵轧法全纵轧法 当板坯宽度大于或等于钢板宽度时，即可不用展宽而直接纵轧当板坯宽度大于或等于钢板宽度时，即可不用展宽而直接纵轧成成品。成成品。2 2横轧纵轧法或综合轧制法横轧纵轧法或综合轧制法 先进行横轧将板坯展宽至所需宽

14、度以后再转先进行横轧将板坯展宽至所需宽度以后再转9090进行纵轧完成。进行纵轧完成。3 3角轧纵轧法角轧纵轧法 所谓角轧即是轧件的纵轴与轧辊轴线呈一定角度送入轧辊进所谓角轧即是轧件的纵轴与轧辊轴线呈一定角度送入轧辊进行轧制的方法。行轧制的方法。4 4全横轧法全横轧法 即将板坯进行横轧直至轧成成品。即将板坯进行横轧直至轧成成品。厚板工艺流程厚板工艺流程原料原料(1) (1) 常规热轧带钢生产的工艺过程：常规热轧带钢生产的工艺过程：加热加热高压水除鳞高压水除鳞高压水除鳞高压水除鳞冷却冷却卷取卷取飞剪飞剪检查包装检查包装粗轧机粗轧机精轧机精轧机2.2.热轧薄板带钢生产热轧薄板带钢生产连铸机连铸机隧道

15、式加热炉隧道式加热炉精轧机精轧机层流冷却层流冷却除鳞箱除鳞箱卷取机卷取机飞剪飞剪摆动剪摆动剪结结晶晶器器 CSP工艺工艺Compact Strip Production 西马克公司开发出的西马克公司开发出的CSP工艺工艺,也可称为紧凑式热带钢生产也可称为紧凑式热带钢生产工艺。工艺。 1989年，第一条薄板坯连铸连轧线在美国克劳弗茨维尔年，第一条薄板坯连铸连轧线在美国克劳弗茨维尔厂投入工业化生产。以后世界薄板坯连铸连轧工艺得到迅猛开厂投入工业化生产。以后世界薄板坯连铸连轧工艺得到迅猛开展，现今产能占宽带钢产品比例的展，现今产能占宽带钢产品比例的21.4%。我国珠江、邯郸、包。我国珠江、邯郸、包头

16、钢铁公司等都采用此种工艺。头钢铁公司等都采用此种工艺。 3 3薄板带钢的连铸连薄板带钢的连铸连轧技术轧技术 ISP工艺工艺Inline Strip Production ISP工艺，即在线热带生产工艺。工艺，即在线热带生产工艺。 1992年年1月在意大利月在意大利的阿尔维迪公司建成世界上第一条生产线，该类生产线是目的阿尔维迪公司建成世界上第一条生产线，该类生产线是目前世界上最短的薄板坯连铸连轧生产线。世界上已经建成前世界上最短的薄板坯连铸连轧生产线。世界上已经建成5条。条。连铸机连铸机摆动剪摆动剪粗轧机粗轧机感应加热炉感应加热炉卷取箱卷取箱精轧机精轧机层流冷却层流冷却圆盘式圆盘式卷取机卷取机结

17、结晶晶器器 FTSRQ工艺后改为工艺后改为FTSC，称之为生产高质量产品的灵活性薄板坯轧制，是由意大，称之为生产高质量产品的灵活性薄板坯轧制，是由意大利达涅利公司开发出的又一种薄板坯连铸连轧工艺。利达涅利公司开发出的又一种薄板坯连铸连轧工艺。 加拿大安大概省的阿尔戈马钢铁公司建成投产了产量为加拿大安大概省的阿尔戈马钢铁公司建成投产了产量为200万万t/a的双流铸机的双流铸机FTSR生产线。世界上已经建成生产线。世界上已经建成7条。我国唐钢、本钢和通钢薄板坯连铸连轧生产线即是采用条。我国唐钢、本钢和通钢薄板坯连铸连轧生产线即是采用该工艺。该工艺。隧道式隧道式加热炉加热炉感应加感应加热炉热炉粗轧机

18、粗轧机温度温度控制器控制器精轧机精轧机层流冷却层流冷却除鳞箱除鳞箱除鳞箱除鳞箱卷取机卷取机飞剪飞剪摆动剪摆动剪结结晶晶器器连铸机连铸机FTSRQ工艺工艺Flexible Thin Slab Rolling for Quality3.3.冷轧板带钢生产冷轧板带钢生产1 1冷轧的含义冷轧的含义 金属学说法：加工温度低于该钢种在特定变形条件金属学说法：加工温度低于该钢种在特定变形条件下的再结晶温度的压力加工称为下的再结晶温度的压力加工称为“冷加工冷加工； 工业上的习惯：坯料事先不经过再加热的常温轧制工业上的习惯：坯料事先不经过再加热的常温轧制过程。过程。2 2冷轧的工艺特点冷轧的工艺特点 1 1冷轧中的加工硬化；冷轧中的加工硬化； 2 2冷轧中的工艺冷却和润滑；冷轧中的工艺冷却和润滑； 3 3冷轧中的张力轧制。冷轧中的张力轧制。3冷轧的工艺流程冷轧的工艺流程原料原料酸洗酸洗轧制轧制退火退火平整平整镀锌镀锌彩涂彩涂五五. 钢管生产钢管生产1 1热加工无缝钢管的生产方法热加工无缝钢管的生产方法1 1热轧法热轧法 如在自动轧管机组、周期式轧管机组、连轧管机如在自动轧管机组、周期式轧管机组、连轧管机组、三辊轧管机组、减径或扩径机组上生产无缝钢管组、三辊轧管机